Основно съдържание

Курс: Биологична библиотека > Раздел 33

Урок 1: Кръвоносна и дихателна система

Съставки на кръвта

Различните съставки, които изграждат кръвта. Плазма, бели кръвни клетки, червени кръвни клетки, плателети.

Въведение

Ако убодеш пръста си или си ожулиш коляното, ще видиш, че се появяват малки капчици кръв. На пръв поглед те изглеждат, изградени от еднородна червена течност, подобна на хранитерлна боя. Но ако погледнеш под микроскоп, ще видиш, че кръвта ти всъщност е смес от течност и клетки. А ако погледнеш от още по-близо, ще видиш, че течността съдържа и много макромолекули (като белтъци) и йони (като натриеви йони). Всички тези компоненти са важни за функциите, които кръвта изпълнява в тялото.

Какво е кръвта?

Определението за кръв е течност, която се движи през съдовете на кръвоносната система. При хората тя се състои от плазма (течната част от кръвта), кръвни клетки като червените кръвни клетки (еритроцити) и белите кръвни клетки (левкоцити), и клетъчни фрагменти, наречени кръвни плочици (тромбоцити).

Плазмата е основният компонент на кръвта. Тя се състои предимно от вода, в която има белтъци, йони, хранителни вещества и отпадни продукти.
Червените кръвни клетки са отговорни за преноса на кислород и въглероден диоксид в тялото.
Тромбоцитите отговарят за съсирването на кръвта.
Белите кръвни клетки са част от имунната система и участват в имунния отговор на организма.

Клетките и тромбоцитите съставят около

45

%

от кръвта на човек, а на плазмата се падат останалите

55

%

. Диаграмата по-долу показва червени кръвни клетки, различни видове бели кръвни клетки, които са представени като големи лилави клетки, и тромбоцити.

Плазма

Плазмата е течният компонент на кръвта. Тя може да бъде изолирана, ако завъртим епруветка с кръв в центрофуга при висока скорост. В резултат на това по-плътните клетки и тромбоцитите се утаяват на дъното на епруветката, образувайки червен и бял слой, а плазмата остава над тях и образува жълт слой.

Плазмата се състои от около

90 %

вода, а останалите

10 %

се дължат на йони, белтъци, хранителни вещества и разтворени газове. Йоните, белтъците и другите молекули в плазмата са важни за поддържане на точната киселинност и осмотичен баланс. Един белтък, който играе особено важна роля за това, е албуминът – той е основният белтък в човешката плазма.

Някои от веществата, съдържащи се в плазмата, имат по-високоспециализирани функции. Такива вещества са хормоните, които доставят сигнали на далечни разстояния, антителата, които разпознават и неутрализират патогени, факторите на кръвосъсирването, които насърчават съсирването на кръвта на места, където има рани. (Плазма, от която са премахнати факторите на кръвосъсирване, се нарича серум.) Липиди като холестерола също се съдържат в плазмата, но те се транспортират, ескортирани от белтъци, тъй като не са водоразтворими.

Червени кръвни клетки

Червените кръвни клетки или еритроцити са специализирани клетки, които циркулират из тялото и доставят кислород на тъканите. При хората червените кръвни клетки са малки и двойно вдлъбнати. Те са най-тънки в центъра си – само

7

-

8

μm

. Зрелите еритроцити нямат митохондрии или ядро.

Тези характеристики позволяват на червените кръвни клетки да изпълняват ефективно основната си функция – транспорт на кислород. Малкият им размер и двойно вдлъбнатата форма увеличават съотношението повърхност към обем, с което се подобрява обмяната на газове. Липсата на ядро оставя повече място за хемоглобина – ключов белтък за преноса на кислород. Благодарение на липсата на митохондрии червените кръвни клетки не използват за собствени нужди кислорода, който пренасят, и така се оптимизира ефективността на транспорта на кислород в тялото.

В белите дробове червените кръвни клетки приемат кислород, а циркулирайки из тялото го отдават на околните тъкани. Еритроцитите имат важна роля и за преноса на въглероден диоксид от тъканите обратно към белите дробове. Въглеродният диоксид е отпаден продукт. Част от него се свързва директно с хемоглобина. Червените кръвни клетки имат и ензим, който превръща въглеродния диоксид в бикарбонат. Бикарбонатът се разтваря в плазмата и се транспортира до белите дробове, където отново се превръща във въглероден диоксид и се отделя.

Червените кръвни клетки имат средна продължителност на живота от

120

дни. Стари или повредени червени кръвни клетки се разграждат в черния дроб и в далака, а нови се произвеждат в костния мозък. Производството на червени кръвни клетки се контролира от хормон, наречен еритропоетин, който се отделя от бъбреците в отговор на ниски нива на кислород. Тази отрицателна обратна връзка осигурява относително постоянен брой на червените кръвни клетки в тялото с течение на времето.

Тромбоцити и съсирване на кръвта

Кръвните плочици или тромбоцити са клетъчни фрагменти, които участват в съсирването на кръвта. Те се получават от големи клетки, наречени мегакариоцити, които се разделят на парчета. Всеки мегакариоцит може да произведе

2000

-

3000

кръвни плочици. Кръвните плочици имат форма, подобна на диск, и са малки – с диаметър около

2

-

4

μm

Когато целостта на кръвоносен съд се наруши, например, когато си порежеш пръста надълбоко, тромбоцитите са привлечени към нараненото място, където образуват лепкава тапа. Те отделят сигнали, които не само привличат други тромбоцити и ги правят по-лепкави, но също така активират каскада от сигнали, която превръща фибриногена (водоразтворим белтък от кръвната плазма) във фибрин (белтък, който не се разтваря във вода). Фибринът образува нишки, които подсилват тапата от тромбоцити, създавайки съсирек, който предпазва от по-нататъшна загуба на кръв.

Бели кръвни клетки

Белите кръвни клетки, наречени левкоцити, са много по-рядко срещани от червените кръвни клетки и съставят по-малко от

1 %

от кръвните клетки. Тяхната функция е различна от тази на червените кръвни клетки. Левкоцитите участват в имунните отговори и разпознават и неутрализират нашественици в тялото като бактерии и вируси.

Белите кръвни клетки са по-големи от червените кръвни клетки. За разлика от червените кръвни клетки те имат нормално ядро и митохондрии. Белите кръвни клетки са пет основни вида, които са разделени в две групи, именувани според това как изглеждат под микроскоп.

Едната група - гранулоцити, съдържа неутрофили, еозинофили и базофили. Всички тези клетки имат гранули в цитоплазмата, когато ги оцветим и погледнем под микроскоп.
Другата група са агранулоцитите. Те включват моноцити и лимфоцити, които нямат гранули в цитоплазмата.
_Фигурата е модифицирана от "Компоненти на кръвта: фигура 3," от колеж Оупънстакс, Биология (CC BY 4.0)._

Всеки вид бели кръвни клетки има специфична роля в защитата на организма. Например някои бели кръвни клетки могат да поглъщат и разграждат патогени, а други разпознават специфични микроорганизми и започват имунен отговор срещу тях. Различните видове бели кръвни клетки имат различна продължителност на живота, от часове до години. Нови бели кръвни клетки се произвеждат основно в костния мозък (въпреки че някои от тях се произвеждат или узряват в тимуса, лимфните възли и далака).

Стволови клетки и производство на кръвни клетки

Червените кръвни клетки, белите кръвни клетки и клетките, от които се получават тромбоцитите, имат общ предшественик: хемопоетични стволови клетки.

Отличителен белег на стволовите клетки е, че те се делят асиметрично. Това означава, че едната дъщерна клетка остава стволова клетка от същия вид, докато другата дъщерна клетка получава нова идентичност. При хемопоетичните стволови клетки в костния мозък едната дъщерна клетка остава хемопоетична стволова клетка, а другата се превръща в друг вид стволова клетка: миелоидна стволова клетка или лимфоидна стволова клетка.

Миелоидните и лимфоидните стволови клетки също се делят асиметрично, като техните нестволови дъщерни клетки произвеждат зрели кръвни клетки. Червените кръвни клетки, кръвните плочици и някои видове бели кръвни клетки произлизат от миелоидните стволови клетки, докато белите кръвни клетки, наречени лимфоцити, произлизат от лимфоидните стволови клетки.

Хемопоетичните, миелоидните и лимфоидните стволови клетки се делят през целия живот на човека и създават нови кръвни клетки, които заместват старите и изхабени кръвни клетки.

Източници

Тази статия е производна модификация на следните статии:

"Компоненти на кръвта" от колеж Оупънстакс, Биология (CC BY 4.0).
"Производство на клетъчните компоненти на кръвта" от колеж Оупънстакс, Анатомия и физиология (CC BY 3.0).

Изменената статия е лицензирана под разрешително CC BY-NC-SA 4.0.

Допълнителни източници:

Хемопоетични стволови клетки. (16-ти февруари 2016 г.). Достъп на 16-ти март 2016 г. от Уикипедиа: https://en.wikipedia.org/wiki/Hematopoietic_stem_cell.

Първс, В. К., Садава, Д. Е., Орианс, Г. Х., и Хелър, Х.К. (2003). Кръв: течна тъкан. В Живот: Науката биология (7-мо издание, стр. 954-956). Съндърланд, Масачузетс: Sinauer Associates.

Първс, У. К., Садава, Д. И., Орианс, Г. Х., и Хелър, Х. К. (2003).

{CO}_{2}

се транспортира като бикарбонатни йони в кръвта. В Живот: Науката биология (7-мо издание, стр. 935-936). Съндърланд, Масачузетс: Sinauer Associates.

Рейвън, П. Х., Джонсън, Г. Б., Мейсън, К. А., Лосос, Дж. Б., и Сингър, С. Р. (2014). Компонентите на кръвта. В Биология (10-то издание, AP ред., стр. 1018-1021). Ню Йорк, Ню Йорк: McGraw-Hill.

Рийс, Дж. Б., Юри, Л. А., Кейн, М. Л., Васерман, С. А., Минорски, П. В. и Джаксън, Р. Б. (2011). Композиция и функция на кръвта. В Биология на Кембъл (10-то издание, стр. 928-931). Сан Франциско, Калифорния: Пиърсън.

Искаш ли да се присъединиш към разговора?

Вписване в профила

Сортирай по:

Все още няма публикации.

Разбираш ли английски? Натисни тук, за да видиш още дискусии в английския сайт на Кан Академия.